JP2004297549A - Radio equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ITS(Intelligent Transport Systems:高度道路交通システム)における走行支援道路システム(AHS:Advanced Cruise−Assist Highway System)や将来のインターネット接続を目的としたスマートゲートウェイシステム(SGW:Smart Gateway System)の実証試験用路側基地局等に使用される狭域通信(DSRC:Dedicated Short Range Communication)用の無線装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、高速道路では、通行料金の収受システムとしてETC(Electoronic Toll Collection Sistem:自動料金収受システム)が採用されている。上記ETCに使用される無線機は、伝送速度1Mbps、ASK(Amplitude Shift Keying)変調(ARIB(Association of Radio Industries and Businesses :電波産業会)STD T55仕様対応)であるが、ITSにおける走行支援道路システム(AHS)やスマートゲートウェイシステム(SGW)の実証試験用路側基地局等に使用される狭域通信(DSRC)用の無線装置では、ARIB STD
T75規格(2002年4月より施工)が使用される。
【0003】
上記ARIB STD T55規格は、伝送チャンネルが送信(下り)、受信(上り)とも各2チャンネル、伝送帯域が送信:5790〜5810MHz、受信:5830〜5850MHzで、送信帯域と受信帯域の間隔が20MHzとなっている。
【0004】
また、上記ARIB STD T75規格は、伝送チャンネルが送信(下り)、受信(上り)とも各7チャンネル、伝送帯域が送信:5772.5〜5807.5MHz、受信:5812.5〜5847.5MHzで、送信帯域と受信帯域の間隔が5MHzとなっている。
【0005】
上記無線装置では、共用器を使用して1つのアンテナを送信と受信とに共用している(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−95112号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように1つのアンテナを共用器により送信と受信とに共用する場合、ARIB STD T55規格では、伝送チャンネルが送信、受信とも各2チャンネルで、その伝送帯域が狭く、且つ送信帯域と受信帯域の最小間隔が20MHzと広く設定されているので、共用器の特性を規格に容易に適合させることができる。
【0008】
しかし、ARIB STD T75規格では、伝送チャンネルが送信、受信とも各7チャンネルで、その伝送帯域が広く、且つ送信帯域と受信帯域の最小間隔が5MHzと狭く設定されているので、従来用いられている共用器のフィルタでは、共用器の特性を規格に適合させることが非常に困難である。共用器のフィルタ特性が不十分な場合、送信部から受信部へ信号の回り込みが発生するが、送信帯域と受信帯域の最小間隔が5MHzでは、送信信号の回り込み漏洩を十分に低下させることができない。
【0009】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止し得る無線装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線装置は、高周波信号を送信する送信部と、外部からの高周波信号を受信する受信部と、前記送信部と受信部によりアンテナを共用する帯域の異なる複数の共用器と、前記複数の共用器を前記送信部及び受信部の設定チャンネルに応じて切替える切替スイッチとを具備したことを特徴とする。
【0011】
上記のように帯域の異なる複数の共用器によってアンテナを共用し、設定チャンネルに応じて共用器を選択することにより、共用器のフィルタ特性を規格に適合した特性とすることができる。従って、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止して安定した動作を行なわせることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る狭域通信システムの全体の概略構成を示すブロック図である。図1において、11は通信システム制御装置で、例えば通信センタ等に設けられる。上記通信システム制御装置11は、システム全体のデータ制御を行なうもので、光信号入出力装置(光I/O(Input−output))12及び光ファイバ・ケーブル13を介して複数の基地局14a〜14nに接続される。
【0013】
上記基地局14a〜14nは、それぞれ光信号入出力装置(光I/O)15、基地局無線機16及びアンテナ17からなり、通信領域例えば高速道路に沿って所定の間隔例えば数十メートルの間隔で設置され、走行車両に搭載された車載機との間で無線通信を行なう。上記基地局14a〜14nには、それぞれ異なる送受信チャンネルが予め割り当てられる。
【0014】
上記の構成において、基地局14a〜14nは、例えばTDMA(Time Division Multiple Access )方式の下りデータを高速道路の所定領域に送信している。走行車が基地局14a〜14nの通信領域、例えば基地局14aの通信領域に入り、基地局14aからの電波を受信し、空きスロットを認識すると、回線加入要求(ACTC:Activation Control Channel)を送信する。基地局14a側では、上記走行車の車載機に対して空きスロットを割り当て、該車載機との回線接続が完了すると、データの送受信を開始する。車載機への送信データは、通信システム制御装置11から光ファイバ・ケーブル13により基地局14aへ伝送され、T75送信手順に従ってASK/QPSK変調され、アンテナ17から走行車両の車載機に送信される。
【0015】
一方、走行車両の車載機からの送信データは、基地局14aにて受信され、光ファイバ・ケーブル13により通信システム制御装置11に集められて処理される。
【0016】
上記のように走行車両の車載機は、走行に伴って各通信領域の基地局14a〜14nと順次通信を行ない、例えば渋滞情報、事故等に関する情報を受信しながら高速道路を走行する。
【0017】
次に上記基地局無線機16の詳細な構成について図2を参照して説明する。 基地局無線機16は、図2に示すように第1共用器21、第2共用器22、上記共用器21、22を切替える高周波スイッチ20、27、28、車載機に信号を送信する送信部30、車載機からの信号を受信する受信部40、送受信信号の変調/復調を行なうモデム部50、無線制御部51からなっている。
【0018】
そして、各基地局14a〜14nに設けられるアンテナ17は、それぞれ高周波スイッチ20を介して第1共用器21と第2共用器22に選択的に接続される。上記高周波スイッチ20は、共通端子cがアンテナ17に、一方の切替端子aが第1共用器21に、そして、他方の切替端子bが第2共用器22に接続される。
【0019】
上記第1共用器21は、送信用バンドパスフィルタ(送信用BPF)23と受信用バンドパスフィルタ(受信用BPF)24により構成され、送信帯域及び受信帯域中のLOWバンドの周波数の信号を選択して通過させる。
【0020】
第2共用器22は、送信用バンドパスフィルタ(送信用BPF)25と受信用バンドパスフィルタ(受信用BPF)26により構成され、送信帯域及び受信帯域中のHIGHバンドの周波数の信号を選択して通過させる。
【0021】
第1共用器21は、図3に示すように送信用バンドパスフィルタ23により送信帯域中の5772.5〜5792.5MHzの帯域(4チャンネル)をカバーすると共に、受信用バンドパスフィルタ24により受信帯域中の5812.5〜5832.5MHzの帯域(4チャンネル)をカバーするタイプ1のLOWバンドに設定される。
【0022】
また、第2共用器22は、送信用バンドパスフィルタ25により送信帯域中の5787.5〜5807.5MHzの帯域(4チャンネル)をカバーすると共に、受信用バンドパスフィルタ26により5827.5〜5847.5MHzの帯域(4チャンネル)をカバーするタイプ2のHIGHバンドに設定される。
【0023】
上記のように第1共用器21及び第2共用器22は、送信帯域及び受信帯域でそれぞれ4チャンネルの帯域をカバーするが、1チャンネルが重複しているので、合計7チャンネルをカバーする。上記LOWバンドのタイプ1とHIGHバンドのタイプ2でカバーするタイプ3の送信帯域及び受信帯域がARIB STD
T75規格に一致する。
【0024】
図4は、上記第2共用器22において、受信帯域中の5827.5〜5847.5MHzの帯域をカバーする受信用バンドパスフィルタ26の具体的な特性例(タイプ2のHIGHバンド)について示したものである。
【0025】
そして、上記図2において、第1共用器21の送信用バンドパスフィルタ23は、信号入力端が高周波スイッチ27の切替端子aに接続され、信号出力端が高周波スイッチ20の切替端子aに接続される。受信用バンドパスフィルタ24は、信号入力端が高周波スイッチ20の切替端子aに接続され、信号出力端が高周波スイッチ28の切替端子aに接続される。
【0026】
また、第2共用器22の送信用バンドパスフィルタ25は、信号入力端が高周波スイッチ27の切替端子bに接続され、信号出力端が高周波スイッチ20の切替端子bに接続される。受信用バンドパスフィルタ26は、信号入力端が高周波スイッチ20の切替端子bに接続され、信号出力端が高周波スイッチ28の切替端子bに接続される。
【0027】
上記高周波スイッチ20、27、28は、例えば半導体スイッチにより構成され、モデム部50からの切替え指令により切替えられる。
【0028】
上記高周波スイッチ27の切替端子cには、送信部30から送信信号が入力され、高周波スイッチ28の切替端子cから取り出される受信信号は、受信部40に入力される。
【0029】
上記送信部30は、IF(中間周波)アンプ31、ミキサ32、パワーアンプ33、局部発振器34、PLL(Phase−Locked Loop)回路35からなっている。送信部30は、モデム部50から送られてくる送信IF信号をIFアンプ31で増幅した後、ミキサ32、局部発振器34及びPLL回路35からなる周波数変換部で所定チャンネルの高周波信号に変換し、パワーアンプ33で増幅して高周波スイッチ27の切替端子cに出力する。
【0030】
一方、受信部40は、低雑音アンプ(LNA:Low Noise Amplifier)41、ミキサ42、IFアンプ43、局部発振器44及びPLL回路45からなっている。受信部40は、高周波スイッチ28の切替端子から送られてくる受信信号を低雑音アンプ41で増幅した後、ミキサ42、局部発振器44及びPLL回路45からなる周波数変換部でIF信号に変換し、IFアンプ43で増幅してモデム部50に出力する。
【0031】
上記モデム部50は、無線制御部51からの制御指令に従って動作し、送信信号の変調、受信信号の復調及び高周波スイッチ20、27、28の切替え等を行なう。
【0032】
無線制御部51は、例えばCPU、外部インタフェース等からなり、外部インタフェースが光信号入出力装置15及び光ファイバ・ケーブル13を介して通信システム制御装置11側と信号送受信を行なう。
【0033】
上記のように構成された基地局14a〜14nは、例えば設定される場所によって使用する送信チャンネル及び受信チャンネルが設定される。上記チャンネルを設定する場合、通信システム制御装置11からチャンネル設定信号が光ファイバ・ケーブル13を介して各基地局14a〜14nへ送られる。基地局14a〜14nの無線制御部51は、通信システム制御装置11から送られてくるチャンネル設定信号に従ってモデム部50に制御指令を出力する。モデム部50は、無線制御部51からの制御指令に従って送信部30のPLL回路35及び受信部40のPLL回路45の動作を制御し、送信チャンネル及び受信チャンネルを設定する。
【0034】
また、モデム部50は、チャンネル設定信号に基づいて高周波スイッチ20、27、28を切替制御する。すなわち、モデム部50は、チャンネルの設定がタイプ1のLOWバンドであれば、高周波スイッチ20、27、28の切替端子cを端子a側に切替えて第1共用器21の送信用バンドパスフィルタ23及び受信用バンドパスフィルタ24を選択し、チャンネルの設定がタイプ2のHIGHバンドであれば、高周波スイッチ20、27、28の切替端子cを端子b側に切替えて第2共用器22の送信用バンドパスフィルタ25及び受信用バンドパスフィルタ26を選択する。
【0035】
また、モデム部50は、通信システム制御装置11から送信データが送られてきた場合には、そのデータをT75送信手順に従ってASK/QPSK変調し、IF信号として送信部30に出力する。また、車載機からの送信信号を受信部40が受信した場合、モデム部50は、受信部40から送られてくるIF信号を復調し、無線制御部51、光信号入出力装置15、光ファイバ・ケーブル13を介して通信システム制御装置11へ伝送する。
【0036】
更に、モデム部50は、受信部40に対し、受信信号のレベルに応じてAGC制御を実行する。
【0037】
上記のように帯域の異なる複数の共用器21、22によりアンテナ17を送信部30と受信部40で共用し、設定チャンネルに応じて共用器21、22を選択することにより、各共用器21、22は、全帯域をカバーする必要はなく特定の帯域をカバーすれば良いので、フィルタ特性を規格に適合した特性とすることができ、且つ全帯域に亘って送受信することができる。従って、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止して安定した動作を行なわせることができる。
【0038】
上記実施形態では、高周波スイッチ20、27、28をモデム部50からの切替信号により自動的に切替えるようにしたが、その他、例えば表示パネルにチャンネル切替スイッチを設け、手動操作によって高周波スイッチ20、27、28を切替えるようにしてもよい。
【0039】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【0040】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、送信部及び受信部は、帯域の異なる複数の共用器によりアンテナを共用し、設定チャンネルに応じて共用器を選択するようにしたので、共用器のフィルタ特性を規格に適合した特性とすることができ、且つ全帯域に亘って送受信することができる。従って、送信帯域と受信帯域の最小間隔が狭く設定されている場合においても、送信信号の回り込みに対する減衰量を十分に得ることができ、送信部から受信部への信号の回り込みを確実に防止して安定した動作を行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る狭域通信システムの全体の概略構成を示すブロック図。
【図2】同実施形態における基地局無線機の詳細な構成を示すブロック図。
【図3】同実施形態における第1共用器及び第2共用器のフィルタ特性を示す図。
【図4】同実施形態における第2共用器を構成する受信用バンドパスフィルタ(タイプ2のHIGHバンド)の具体的な特性例を示す図。
【符号の説明】
11…通信システム制御装置
12…光信号入出力装置(光I/O)
13…光ファイバ・ケーブル
14a〜14n…基地局
15…光信号入出力装置(光I/O)
16…基地局無線機
17…アンテナ
20、27、28…高周波スイッチ
21、22…共用器
23、25…送信用バンドパスフィルタ(送信用BPF)
24、26…受信用バンドパスフィルタ(受信用BPF)
30…送信部
31…IFアンプ
32…ミキサ
33…パワーアンプ
34…局部発振器
35…PLL回路
40…受信部
41…低雑音アンプ(LNA)
42…ミキサ
43…IFアンプ
44…局部発振器
45…PLL回路
50…モデム部
51…無線制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an advanced cruise-assist highway system (AHS) in ITS (Intelligent Transport Systems) and a smart gateway system (SGW: Smart Gateway) for future Internet connection. The present invention relates to a wireless device for short-range communication (DSRC: Dedicated Short Range Communication) used for a roadside base station for a demonstration test.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, on toll roads, an ETC (Electronic Toll Collection System) has been adopted as a toll collection system. The radio equipment used for the ETC has a transmission speed of 1 Mbps, ASK (Amplitude Shift Keying) modulation (ARIB (Association of Radio Industries and Businesses: Radio Industry Association) STD T55 specification compliant), but is supported by the ITS in the road system. ARIB STD is a wireless device for short range communication (DSRC) used for a roadside base station for a demonstration test of a smart gateway system (SGW) or a smart gateway system (SGW).
The T75 standard (constructed from April 2002) is used.
[0003]
According to the ARIB STD T55 standard, the transmission channel is 2 channels for both transmission (downlink) and reception (uplink), the transmission band is 5790 to 5810 MHz for transmission, 5830 to 5850 MHz for reception, and the interval between the transmission band and the reception band is 20 MHz. Has become.
[0004]
In the ARIB STD T75 standard, the transmission channel is 7 channels for each of transmission (down) and reception (up), and the transmission band is 5772.5 to 5807.5 MHz for transmission, 5812.5 to 5847.5 MHz for reception, The interval between the transmission band and the reception band is 5 MHz.
[0005]
In the wireless device, one antenna is shared for transmission and reception using a duplexer (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-95112
[Problems to be solved by the invention]
When one antenna is used for both transmission and reception by the duplexer as described above, according to ARIB STD T55 standard, the transmission channel is two for each of transmission and reception, the transmission band is narrow, and the transmission band and the reception band are narrow. Is set as wide as 20 MHz, the characteristics of the duplexer can be easily adapted to the standard.
[0008]
However, in the ARIB STD T75 standard, transmission channels are used for transmission and reception, each having seven channels, the transmission band is wide, and the minimum interval between the transmission band and the reception band is set as narrow as 5 MHz. With a duplexer filter, it is very difficult to match the characteristics of the duplexer to a standard. If the filter characteristic of the duplexer is insufficient, a signal wraparound from the transmission unit to the reception unit occurs. However, if the minimum interval between the transmission band and the reception band is 5 MHz, it is not possible to sufficiently reduce the leakage of the transmission signal. .
[0009]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and even when the minimum interval between the transmission band and the reception band is set to be small, it is possible to sufficiently obtain the amount of attenuation of the transmission signal wraparound, It is an object of the present invention to provide a wireless device capable of reliably preventing a signal from passing from a unit to a receiving unit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The wireless device according to the present invention is a transmitting unit that transmits a high-frequency signal, a receiving unit that receives an external high-frequency signal, a plurality of duplexers having different bands that share an antenna with the transmitting unit and the receiving unit, And a changeover switch for switching a plurality of duplexers in accordance with the set channels of the transmission unit and the reception unit.
[0011]
As described above, the antenna is shared by a plurality of duplexers having different bands, and the duplexer is selected in accordance with the set channel, so that the filter characteristics of the duplexer can be adapted to the standard. Therefore, even when the minimum interval between the transmission band and the reception band is set to be narrow, it is possible to obtain a sufficient amount of attenuation with respect to the wraparound of the transmission signal, and to reliably prevent the wraparound of the signal from the transmission unit to the reception unit. And a stable operation can be performed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an overall schematic configuration of a narrow area communication system according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1,
[0013]
Each of the
[0014]
In the above-described configuration, the
[0015]
On the other hand, transmission data from the in-vehicle device of the traveling vehicle is received by the
[0016]
As described above, the in-vehicle device of the traveling vehicle sequentially communicates with the
[0017]
Next, a detailed configuration of the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
As shown in FIG. 3, the
[0022]
Also, the
[0023]
As described above, the
It matches the T75 standard.
[0024]
FIG. 4 shows a specific characteristic example (a type 2 HIGH band) of the reception band-
[0025]
In FIG. 2, the
[0026]
The transmission band-
[0027]
The high-
[0028]
The transmission signal from the
[0029]
The
[0030]
On the other hand, the receiving
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
In the
[0034]
Further, the
[0035]
When the transmission data is transmitted from the communication
[0036]
Further, the
[0037]
As described above, the
[0038]
In the above embodiment, the high-
[0039]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments.
[0040]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the transmitting unit and the receiving unit share an antenna with a plurality of duplexers having different bands and select the duplexer according to the set channel. The filter characteristics can be made to conform to the standard, and transmission and reception can be performed over the entire band. Therefore, even when the minimum interval between the transmission band and the reception band is set to be narrow, it is possible to obtain a sufficient amount of attenuation against the transmission signal wraparound, and to reliably prevent the signal wraparound from the transmission unit to the reception unit. And a stable operation can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall schematic configuration of a short-range communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary block diagram showing a detailed configuration of a base station radio according to the embodiment;
FIG. 3 is a view showing filter characteristics of a first duplexer and a second duplexer in the embodiment.
FIG. 4 is a view showing a specific characteristic example of a reception bandpass filter (type 2 HIGH band) constituting the second duplexer in the embodiment.
[Explanation of symbols]
11
13
16
24, 26 ... bandpass filter for reception (BPF for reception)
42
Claims (4)
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